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永磁电机研发成功 颠覆战争法则领先世界

发布时间：2017/11/21 0:06:48

中船重工官微透露我国*台具有完全自主知识产权的永磁电机在海南三亚装艇试车成功。这标志着我国在艇用永磁电机研制方面取得突破性进展。

未来这项技术也将有望用到我们的新航母用上，这对中国海军战斗力的提升将会起到关键作用!

提到全电推进，大家都感觉很神奇。其实除了早期受限于蓄电池容量，没有采用全电推送外，自从上世纪60年代常规潜艇就开始采用全电力推进了，到了今天已经有四五十年的时间了。

不过*初的全电力推进潜艇是以交-直流推进为主，所谓的交-直流推进就是以柴油机带动交流发电机发电，整流器整流后直接驱动直流推进电机。

虽然直流推进电机制造简单、坚固耐用，但庞大的体积和重量却不并意味着高效率、维护费用还高的不行、噪声还大，可靠性也低，直流推进的种种问题让人们把目光转向性能更为优越的交流电机。

到了70年代，带桥控整流和含空气-海水热交换器的闭式循环冷却系统的自激式同步交流电机开始装艇。但这些交流电机需要由铜线绕组的叠片铁芯、集电器或滑环等，结构复杂，能量损失较大。

而新出现的永磁技术将消除可能的故障源和能量损失。通过程序设备的匹配，经过电子、电气设备的控制可很容易地优化能量输出，更利于提高舰艇航程。

什么是永磁推进电机呢?永磁电机就是采用了新型材料永磁体来做电机，运用永磁技术的电机体积相对较小、重量轻、噪声低、效率高，特别是在低速工况下，效率比常规直流电机高出很多，而且结构简单、可靠性好、维护简便。更重要的是，永磁电机转子比普通电机轻，结构振动小。

此外，永磁电机转子不发热，定子可用水冷，因此消除了通风噪声，也减少了热信号。正是由于永磁电机的优势巨大，这让永磁电机在舰船动力方面的潜力受到重视。

由于永磁电机及其控制系统具有优良性能，尤其是电机重量下降，轻载时效率高等对于潜艇用电力推进系统非常重要。一项研究显示，在转速、功率相同情况下，永磁电机的体积、重量比常规电机分别减少约60%和40%。

德国212型潜艇的永磁电机功率达到6.5兆瓦，而同样体积重量的209型潜艇功率却只有3.6兆瓦。更重要的是，永磁推进电机可以让核潜艇的静音效果得到显著的提高。

传统核潜艇通过核反应堆给蒸汽机加热发电，然后电动机驱动，永磁电机技术将有助于核潜艇的全电力推进，取消减速齿轮这个主要噪声源，使得核潜艇的噪声降低一个级别。

电机是舰艇的通用设备，因而永磁电机理论上可以普遍用于各类水面和水下舰艇。

中国研制永磁电机有一个得天独厚的优势，那就是丰富的稀土资源。我国稀土储量约占世界的23%，产量占世界80%。稀土是研制永磁电机必不可少的元素。

但是如何把巨大的资源优势转化为产业优势，依然值得我们认真思考。我国稀土产业虽已有较大进展，但我国稀土产品的高端应用与国外先进水平相比仍然差距较大。

我国稀土产业中应用的重要的元器件、零部件依然依赖进口，同时稀土材料及器件的产品质量稳定性、一致性、成材率上还和先进水平有一段差距。

高端永磁材料市场被国外垄断，成为相关产业发展的瓶颈。不过我们相信，随着国家在这方面的投入和科研院所、企业的协同创新力度增强，中国在这一领域的品牌影响力也会逐渐提升，并开拓海外市场。

产品做出来，我们还应该想办法提高永磁电机应用范围，满足新型产业崛起和传统产业升级改造的需求。

正如艇用永磁电机试车成功一样，我们每一件装备更新换代的背后是无数技术攻关的突破，这是值得我们骄傲与自豪。与此同时，我们更不应该被所取得的成绩蒙住眼睛，我们更要清晰的认识到自身的不足和缺陷。